11:40 Оптогенетика заиграла новыми красками |
Для оптогенетики нашли два новых светочувствительных белка, посредством которых можно одновременно управлять разными нейронами — с помощью красного и синего света. Львиную долю того, что мы знаем сегодня о нейронах и нейронных цепях, мы знаем благодаря оптогенетическим методам. Последние основаны на введении в мембрану нейронов фоточувствительного белка опсина, который под действием света открывает трансмембранный ионный канал: поток ионов изменяет поляризацию мембраны, нейрон возбуждается и отправляет импульс своим соседям. Или наоборот: поток ионов успокаивает нейрон и сводит на нет всякую активность. Опсин вводится в ДНК нейронов вместе с флюоресцирующим белком, чтобы можно было отличить нейроны с фотосистемой от прочих. С помощью оптогенетики можно подчинить себе целую группу клеток, активировать и подавлять их по своему усмотрению и наблюдать, что при этом произойдёт в мозге. Однако до сих пор за один раз можно было управлять только одной популяцией нейронов: все они получали одинаковый опсин и тут же реагировали на свет из введённого в мозг электрода. Оптогенетические нейроны, подчиняющиеся красному или бледно-синему свету (фото Yasunobu Murata / McGovern Institute). Но что будет, если использовать не один опсин, а два, настроенные на разные световые волны? Тогда удастся независимо оперировать сразу двумя группами нейронов, наблюдать, как они влияют друг на друга, на мозг и т. д. Словом, возможности расширяются многократно. Именно это попытались сделать Эдуард Бойден (Edward S Boyden) и его коллеги из Массачусетского технологического института (США). Вместе с коллегами из Альбертского университета (Канада) они проанализировали 1 000 транскриптомов (полных наборов РНК, которыми обычно пользуется клетка) растений и водорослей. Опсину подошёл бы не всякий, а только тот, что совместим с нейронами млекопитающих, и таких в итоге нашлось два: один активировался в бледно-синем свете и был назван Chronos, а другой работал в красном диапазоне при длине волны 735 нм и был назван Chrimson. В журнале Nature Methods авторы сообщают, что «синий» опсин, во-первых, срабатывал чрезвычайно быстро, а во-вторых, ему было достаточно совсем немного света, так что при совместном использовании двух белков можно было не опасаться, что Chrimson возбудится от избытка синего света, предназначенного для Chronos. С помощью двойной системы опсинов можно даже разложить одну нервную цепочку на две части, чтобы узнать, как одни нейроны влияют на другие, притом что и те и те заняты одним делом. Преимущества двухканальной оптогенетической системы настолько очевидны, что может возникнуть вопрос, почему до сих пор такой метод нельзя было создать генетико-инженерными модификациями уже имеющихся у исследователей белков. Такие попытки, впрочем, предпринимались, но всякий раз учёным приходилось выбирать: либо белок будет работать быстро, но с интенсивным светом, либо медленно, но с более слабым освещением. Сделать так, чтобы белок действовал быстро и не требовал избытка света, никак не получалось, поэтому можно сказать, что исследователям действительно повезло найти естественный белок, удовлетворяющий всем требованиям. |
|
Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3946] |
Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4749] | История и археология [4652] |
Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7796] |
Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
Частное мнение [4913] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
Астрология и пророчества [753] | Гипотезы и прогнозы [4308] | Дом,сад,кулинария [25] |
Животные и растения [2621] | Здоровье и красота [5367] | Интересности и юмор [3595] |
История и археология [3510] | Космос, астрономия [1783] | Мир вокруг нас [1777] |
Наука и технологии [1969] | Непознанное [3414] | НЛО,уфология [1731] |
Общество, в мире, новости [7631] | Психология и отношения [14] | Стихия, климат, экология [31] |
Фильмы и видео [37] | Частное мнения [16] | Эзотерика и феномены [1966] |